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酒精工艺学授课教师：李碧婵2010-09-03第1章 绪论1.1 酒精的性质和分类1.2 酒精的用途1.3 酒精的生产方法1.4 国内外酒精生产概况1.1 酒精的性质和分类1.1.1 酒精的性质酒精的化学名称叫乙醇。工业上通常叫的无水酒精，含乙醇在99％以上。酒精的分子式是C2H5OH，分子量常取46.07。1、物理性质纯净的酒精是无色、透明具有酒味和微弱香辣味的液体，易挥发。液体所含酒精浓度百分比不同。其沸点、比重、凝固点、燃点等均不同。如95％(重量)的酒精溶液，沸点是78.18℃。常用的酒精比重为0.7893g／mL，沸点78.3℃，自燃点558℃，闪点12℃。酒精燃烧时，每1kg酒精完全燃烧后约能放出7000～7100kcal的热量。可为工业生产提供热能。1、物理性质酒精燃烧时，每1kg酒精完全燃烧后约能放出7000～7100kcal约热量。可为工业生产提供热能。酒精又是一种很好的有机溶剂，它能和水、乙醚、甘油等以任意比混合。 酒精及水混合时，放出热量、体积缩小。2、化学性质 （1） 燃烧时发出不易见的淡蓝色火焰，放出热量，燃烧后生成CO2和H2O。（2）酒精能及碱金属作用放出氢气。 （3）酒精及浓硫酸共热发生失水反应，生成乙烯或乙醚。 （4）酒精在高锰酸钾或重铬酸钾等氧化剂作用下，能迅速氧化生成乙醛，并进一步氧化生成乙酸(冰醋酸) 。（5）酒精及浓硝酸作用，生成硝酸乙酯。硝酸乙酯受热分解。会发生猛烈爆炸，因此可作为炸药原料。 （6）酒精及有机酸作用，生成有机酸乙酯。 3、酒精的生化性质酒精能使细胞蛋白质凝固变性，因此具有杀菌能力，75％的酒精杀菌力最强。少量的酒精对人大脑具有兴奋作用。1.1.2 酒精的分类按原料分：谷物酒精、薯类酒精、糖蜜酒精、水果酒精、纸浆废液酒精、乙烯酒精等。按生产方法分类：发酵酒精和合成酒精。按质量分类：食用酒精、工业酒精、无水酒精。按用途分类：食用酒精、工业酒精、医药酒精、燃料酒精、试剂酒精。1.2 酒精的用途 1、酒精可以为工业生产提供能源。2、酒精是许多化工产品的基本原料，同时酒精是一种很好的有机溶 剂，许多有机制剂的生产中都要使用。3、酒精具有杀菌作用，被医疗卫生部门广泛用作消毒剂、防腐剂。 4、制造农药。5、食品饮料工业中，用来生产汽酒、果酒、白酒等。 总之，酒精在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。1.3 酒精的生产方法1.3.1 发酵法 所谓发酵法，就是利用微生物--酵母菌在无氧条件下将糖转化为酒精的生产方法。包括： 淀粉质原料酒精生产工艺 糖蜜原料生产工艺 工厂废液及纤维素原料生产工艺1、淀粉质原料发酵生产酒精原理：（C6H10O5）n+nH2O → nC6H12O6 n C6H12O6 → 2CH3CH2OH+2CO2↑工艺流程：酵母培养液 杂醇油 ↓ ↑原料→ 粉碎→调浆→蒸煮→糖化 →发酵→蒸馏→酒精 ↑ ↑ ↓ ↓ α-淀粉酶 糖化酶 回收CO2 废液2、糖蜜原料生产酒精原理： C12H22O11 +H2O → 2 C6H12O6C6H12O6 → 2CH3CH2OH+2CO2↑工艺流程：酵母培养液 杂醇油 ↓ ↑糖蜜原料→连续稀释→发酵→蒸馏→酒精 ↑ ↓ ↓ 加营养盐 回收CO2 废液3、纤维素原料发酵生产酒精工艺流程： 除去木质素 杂醇油 ↑ ↑原料→ 预处理 → 水解→己糖水解液 →发酵→蒸馏→酒精 ↑ ↓ 酸或酶 木质纤维素 五碳糖4、亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精 工艺流程： 亚硫酸盐纸浆废液↓用蒸气或空气吹出SO2等有害气体↓石灰乳中和↓ 澄清→除去沉淀物 硫酸铵 →↓←过磷酸钙 酵母培养液→发酵↓蒸馏↓工业酒精1.3.2 化学合成法 利用石油裂解所得的乙烯来合成酒精，主要是利用乙烯和水蒸气在有催化剂和高温、高压条件下发生加成反应而生成酒精。 化学合成法生产酒精的方式有间接水合法和直接水合法两种。1．间接水合法(又称硫酸水合法) 硫酸及乙烯经加成作用生成硫酸氢乙酯：2．直接水合法 乙烯及水蒸气在有磷酸催化剂存在下，经高温、高压作用、可直接发生加成反应生成酒精。1.4 国内外酒精工业生产概况1.4.1 世界酒精工业发展概况 世界上的几大出口国分别是美国、巴西、欧盟 南非、沙特阿拉伯和加勒比海诸国(牙买加、哥斯达黎加、索尔多瓦等国)。1998（万立方米）2007（万立方米）2008（万立方米）世界总产量312